CN107503279A - 一种可快速安装的桁架徒步桥、架设装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可快速安装的桁架徒步桥、架设装置及方法，属于应急桥梁技术领域。所述徒步桥由若干结构相同标准桥节组成，每个标准桥节主要由上弦杆、腹杆、下弦杆、底部横杆和斜撑杆固连构成的桁架结构和桥面板组成，在桁架结构各个组成部分连接处设有节点板，用于各组成部分之间的连接；上、下弦杆两端固连有单、双耳接头，配合后用插销固定使标准桥节相互连接。所述徒步桥的架设装置为架桥支座，主要由摆臂、支撑横梁、竖管、套管、底座和托轮组成。将所述徒步桥及架桥支座运输到使用现场，将架桥支座装配好后根据具体障碍架设所述徒步桥。所述徒步桥适用于徒步通行，保障战斗以及抢险救灾等行动中，克服中小跨度的水障、沟壑等障碍。

Description

一种可快速安装的桁架徒步桥、架设装置及方法
技术领域
本发明涉及一种可快速安装的桁架徒步桥、架设装置及方法，属于应急桥梁技术领域。
背景技术
战争状态下，由于地形原因，战斗人员经常遇到一些山沟、泥沼、雷区等无法穿越的情况，在车辆无法通行、浮桥或机械化桥架设不能实现，或架设时间不允许情况下，就需要有质量轻巧、便于携带且架设简单快捷的轻型步兵攻击桥。在自然灾害情况下，例如洪水、沟壑等障碍，实施紧急救援，同样需要结构简单、重量轻且架设快的徒步桥。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种可快速安装的桁架徒步桥，所述徒步桥适用于步兵和空降兵、武警部队徒步通行，保障步兵在战斗中、武警部队在抢险救灾等非军事化行动中，克服中小跨度的水障、沟壑等障碍。
本发明的目的之二在于提供一种可快速安装的桁架徒步桥的架设装置。
本发明的目的之三在于提供一种可快速安装的桁架徒步桥的架设方法。
本发明的目的之四在于提供一种包装架，所述包装架可用于包装运输本发明所述的一种可快速安装的桁架徒步桥。
为实现本发明的目的，提供以下技术方案。
一种可快速安装的桁架徒步桥，所述徒步桥由若干数量的标准桥节连接组成。其中，每个标准桥节相同，主要由上弦杆、腹杆、下弦杆、底部横杆和斜撑杆固定连接在一起构成的桁架结构和桥面板组成，在桁架结构各个组成部分连接处设有节点板，用于各组成部分之间的连接。
上弦杆和下弦杆均为左右对称布置的两根。每根底部横杆左右两侧各对称布置一根斜撑杆，斜撑杆的顶部与上弦杆上固定的节点板固定连接，底部与底部横杆固定连接，对称布置的两根斜撑杆底部之间留有空隙用于固定放置桥面板；桥面板的底部和底部横杆固定连接，桥面板的侧面和斜撑杆的底部固定连接；腹杆位于上弦杆和下弦杆所在的左、右两侧平面内，每根腹杆的顶部与上弦杆上固定的节点板固定连接，底部与下弦杆上固定的节点板固定连接；在每根上弦杆的两端分别固定连接有一个双耳接头和一个单耳接头，每根下弦杆的两端分别固定连接有一个双耳接头和一个单耳接头，两个标准桥节上的双耳接头和单耳接头配合后用插销固定，可实现两个以上标准桥节之间的配合连接。
优选桥面板为冲孔轻质合金折边板，具有重量轻、强度高的特点。
优选每个标准桥节的左、右两侧面分别设有可和上弦杆或下弦杆构成相同三角形结构的两根腹杆，可以提高结构强度。
优选标准桥节的上弦杆、腹杆、下弦杆、底部横杆和斜撑杆采用非比例延伸强度Rp0.2大于等于290MPa高强度轻质材料管材；双耳接头和单耳接头采用非比例延伸强度Rp0.2大于等于290MPa高强度轻质材料棒材机加工制作。
优选沿所述徒步桥的长度方向，在两侧分别对称设置有若干条风缆，每根风缆的一端与所述徒步桥需要跨越的障碍固定连接，另一端与标准桥节的下弦杆固定连接。设置风缆可增加所述徒步桥的抗风稳定性。
优选所述风缆的材料为破断拉力大于等于130KN的轻质材料索。
一种本发明所述的可快速安装的桁架徒步桥的架设装置，所述架设装置为架桥支座，主要由摆臂、支撑横梁、竖管、套管、底座和托轮组成。底座为管件固定连接而成的四面体结构；套管固定在四面体结构的中间顶部，套管顶部伸出底座顶端，底部并伸入底座中；竖管插在套管内，竖管上面固定连接的组成部分可绕底座在水平面内旋转，且便于拆分；竖管顶部与支撑横梁的中部固定连接；支撑横梁两端分别铰接有一个摆臂，每个摆臂外侧各设有两个托轮，托轮与摆臂铰接。架设时，将所述徒步桥中标准桥节的下弦杆放置在架桥支座的托轮之上向障碍对岸推送。
优选所述架桥支座采用非比例延伸强度Rp0.2大于等于290MPa高强度轻质材料制作。
一种本发明所述可快速安装的桁架徒步桥的架设方法，所述方法步骤如下：
将所述徒步桥及架设装置的组成部分通过运输工具或者人工运输到使用现场，取出后进行拼装；先将架桥支座装配好，然后根据障碍的具体情况进行所述徒步桥的架设：
1)当障碍为静水湿沟障碍时：
首先连接两节标准桥节，然后将其抬到架桥支座上，使标准桥节的下弦杆能够在架桥支座的托轮上前后滑动，将浮力装置，如气囊或浮筒等固定在第一个标准桥节的下弦杆上；利用浮力支撑，一边将标准桥节连接组装成所述徒步桥，一边推向对岸，直到第一个标准桥节达到对岸，徒步桥组装完成，取下浮力装置，将所述徒步桥放置在岸基上，完成架设；
2)当障碍为较高水流速的湿沟时：
沿障碍物岸边往上游方向将若干标准桥节连接拼装为所述徒步桥，将浮力装置固定在第一个标准桥节的下弦杆上，将风缆的一端固定在浮力装置上，风缆另一端固定在岸边锚桩上，将所述徒步桥上固定有浮力装置的一端放在架桥支座上游的河道里，另一端抬上架桥支座，旋转架桥支座，利用水流和风缆调整徒步桥的方向，最终使固定有浮力装置的标准桥节达到对岸，然后取下浮力装置，将所述徒步桥放置在岸基上，完成架设；
3)当障碍为非水流障碍，但人无法徒步穿越的其他障碍时，如山沟、泥沼、雷区等：
不需要安装浮力装置，采用悬臂架设，首先将若干标准桥节连接成所述徒步桥，抬上架桥支座，利用托轮向对岸推桥，当所述徒步桥在托轮一侧位于障碍上方的部分达到一定长度后，需要在托轮另一侧的标准桥节上增加配重，当达到对岸时，将所述徒步桥从架桥支座上抬下放置在岸基上，完成架设。
本发明还提供了一种包装架，所述包装架主要由底托架，上护栏，侧护栏组成。侧护栏和底托架通过铰链进行铰接，方便侧护栏的开启和关闭；侧护栏上部四角处固定连接有起吊钩，方便吊运。所述包装架可用于装运本发明所述徒步桥及架设装置的各组成部分，也可用于装运其他物品。
优选所述包装架采用Q235A钢材制作。
有益效果
1.本发明提供了一种可快速安装的桁架徒步桥，所述徒步桥整个桥梁采用满足使用强度要求的轻质桁架结构，重量轻，结构简单可靠，拆装和运输方便，能应用于干沟、湿沟架设，操作过程简单快捷，补充了渡河桥梁装备的类型、架设方法和应用范围，在抢险救灾过程中，快速构建生命通道，保障人民生命财产安全具有重要作用和意义；
2.本发明提供了一种可快速安装的桁架徒步桥，所述徒步桥中腹杆、斜撑杆和底部横杆设计为三角结构或类三角结构，桥面板采用冲孔轻质合金折弯板，结构简单，重量轻，强度高；还可设置风缆增加所述徒步桥的抗风稳定性；
3.本发明提供了一种可快速安装的桁架徒步桥的架设装置，所述装置为架桥支座，采用横向两摆臂，纵向两托轮，中间可回转设计，在徒步桥架设时，降低了下弦杆的接触应力，增加了徒步桥架设的灵活性、可靠性；
4.本发明提供了一种可快速安装的桁架徒步桥的架设方法，所述方法使所述徒步桥在面对不同情况的障碍时，可以实现架设应用；
5.本发明提供了一种包装架，所述包装架的活动护栏利用铰链和插销与底托架铰接，包装架强度高，可拆卸，方便徒步桥及架设装置组成部分的装运。
附图说明
图1为实施例中所述可快速安装的桁架徒步桥的俯视图。
图2为实施例中所述可快速安装的桁架徒步桥的标准桥节主视图。
图3为实施例中所述可快速安装的桁架徒步桥的标准桥节左视图。
图4为实施例中所述可快速安装的桁架徒步桥的架桥支座主视图。
图5为实施例中所述可快速安装的桁架徒步桥的架桥支座左视图。
图6为实施例中所述可快速安装的桁架徒步桥的浮力装置主视图。
图7为实施例中所述可快速安装的桁架徒步桥的浮力装置A-A向截面图。
图8为实施例中所述可快速安装的桁架徒步桥的包装架主视图。
图9为实施例中所述可快速安装的桁架徒步桥的包装架左视图。
图中，1—标准桥节，2—风缆，3—上弦杆，4—腹杆，5—下弦杆，6—底部横杆，7—双耳接头，8—斜撑杆，9—桥面板，10—单耳接头，11—摆臂，12—支撑横梁，13—竖管，14—套管，15—底座，16—托轮，17—浮力装置，18—底托架、19—上护栏、20—侧护栏，21—起吊钩，22—铰链。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种可快速安装的桁架徒步桥，如图1所示，所述徒步桥由若干数量的标准桥节1连接组成。其中，每个标准桥节1相同，主要由上弦杆3、腹杆4、下弦杆5、底部横杆6和斜撑杆8焊接在一起构成的桁架结构和桥面板9组成，在桁架结构每个组成部分连接处设有节点板用于组成部分之间的连接。
如图2和图3所示，上弦杆3和下弦杆5均为左右对称布置的两根。每根底部横杆6左右两侧各对称布置一根斜撑杆8，斜撑杆8的顶部与上弦杆3上焊接的节点板焊接，底部与底部横杆6焊接，对称布置的两根斜撑杆8底部之间留有空隙用于安装桥面板9；桥面板9的底部和底部横杆6焊接，桥面板9的侧面和斜撑杆8的根部焊接；腹杆4位于上弦杆3和下弦杆5所在的左、右两侧平面内，每根腹杆4的顶部与上弦杆3上焊接的节点板焊接，底部与下弦杆5上焊接的节点板焊接；在每根上弦杆3的两端分别固定连接有一个双耳接头7和一个单耳接头10，每根下弦杆5的两端分别固定连接有一个双耳接头7和一个单耳接头10，两个标准桥节1上的双耳接头7和单耳接头10配合后用插销固定，可实现两个以上标准桥节1之间的配合连接。
所述桥面板9为冲孔铝合金折边板，具有重量轻、强度高的特点。
每个标准桥节1的左、右两侧面分别设有可和上弦杆3或下弦杆5构成相同的三角形结构的两根腹杆4，可以提高结构强度。
所述徒步桥各组成部分采用材料均为高强度铝合金，非比例延伸强度Rp0.2等于290MPa。
沿所述徒步桥的长度方向，在两侧分别对称设置有多条风缆2，每根风缆2的一端与所述徒步桥需要跨越的障碍锚桩固定，风缆2的另一端与标准桥节1的下弦杆5固定缠绕。设置风缆2可增加所述徒步桥的抗风稳定性。
所述风缆2使用超高分子量聚乙烯纤维绳，直径12mm，破断拉力等于130KN。
一种本实施例所述可快速安装的桁架徒步桥的架设装置，如图4和图5所示，所述架桥支座主要由摆臂11、支撑横梁12、竖管13、套管14、底座15和托轮16组成。底座15为铝合金管件焊接连接而成的四面体结构；套管14焊接在四面体结构的中间顶部，套管14顶部伸出底座15顶端，底部并伸入底座15中；竖管13插在套管14内，使竖管13上面固定连接的组成部分可绕底座15在水平面内旋转，且便于拆分；竖管13顶部与支撑横梁12的中部焊接；支撑横梁12两端分别铰接有一个摆臂11，每个摆臂11外侧各设有两个托轮16，拖轮16与摆臂11铰接。架设时，将所述徒步桥中标准桥节1的下弦杆5放置在架桥支座的托轮16之上向障碍对岸推送。所述架设装置所使用材料为高强度铝合金，非比例延伸强度Rp0.2等于290MPa。
一种本实施例所述可快速安装的桁架徒步桥的架设方法，所述方法步骤如下：
将所述徒步桥及架设装置的组成部分通过运输工具或者人工运输到使用现场，取出后进行拼装；先将架桥支座装配好，然后根据障碍的具体情况进行所述徒步桥的架设，其中，浮力装置17为浮筒：
1)当障碍为静水湿沟障碍时：
首先连接两节标准桥节1，然后将其抬到架桥支座上，使标准桥节1的下弦杆5能够在架桥支座的托轮16上前后滑动，将浮力装置17，如图6和图7所示，固定在第一个标准桥节1的下弦杆5上；利用浮力支撑，一边将标准桥节1连接组装成所述徒步桥，一边推向对岸，直到第一个标准桥节1达到对岸，徒步桥组装完成，取下浮力装置17，将所述徒步桥放置在岸基上，完成架设；
2)当障碍为较高水流速的湿沟时：
沿障碍物岸边往上游方向将若干标准桥节1连接拼装为所述徒步桥，将浮力装置17固定在第一个标准桥节1的下弦杆5上，将风缆2的一端固定在浮力装置17上，风缆2另一端固定在岸边锚桩上，将所述徒步桥上固定有浮力装置17的一端放在架桥支座上游的河道里，另一端抬上架桥支座，旋转架桥支座，利用水流和风缆2调整徒步桥的方向，最终使固定有浮力装置17的标准桥节1达到对岸，然后取下浮力装置17，将所述徒步桥放置在岸基上，完成架设；
3)当障碍为非水流障碍，但人无法徒步穿越的其他障碍时，如山沟、泥沼、雷区等：
不需要安装浮力装置17，采用悬臂架设，首先将若干标准桥节1连接成所述徒步桥，抬上架桥支座，利用托轮16向对岸推桥，当所述徒步桥在托轮16一侧位于障碍上方的部分达到一定长度后，需要在托轮16另一侧的标准桥节1上增加配重，当达到对岸时，将所述徒步桥从架桥支座上抬下放置在岸基上，完成架设。
本实施例所述徒步桥及架设装置的组成部分采用包装架包装后，再通过运输工具或者人工运输到使用现场，所述包装架主要由底托架18，上护栏19，侧护栏20组成，如图8和图9所示。侧护栏20和底托架18通过铰链22进行铰接，方便侧护栏20的开启和关闭；侧护栏20上部四角处焊接有起吊钩21，方便吊运。所述包装架可用于装运本实施例所述徒步桥及架设装置的各组成部分，也可用于装运其他物品。所述包装架所使用材料为Q235A钢材。
以上所述的具体实施方式只是示例性的，不应理解为是对本发明保护范围的限制。故但凡依照本发明说明书所作的变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可快速安装的桁架徒步桥，其特征在于：所述徒步桥由若干数量的标准桥节(1)连接组成，每个标准桥节(1)相同，都是由上弦杆(3)、腹杆(4)、下弦杆(5)、底部横杆(6)和斜撑杆(8)固定连接在一起构成的桁架结构和桥面板(9)组成，在桁架结构各个组成部分连接处设有节点板，用于各组成部分之间的连接；
上弦杆(3)和下弦杆(5)均为左右对称布置的两根；每根底部横杆(6)左右两侧各对称布置一根斜撑杆(8)，斜撑杆(8)的顶部与上弦杆(3)上固定的节点板固定连接，底部与底部横杆(6)固定连接，对称布置的两根斜撑杆(8)底部之间留有空隙用于固定放置桥面板(9)；桥面板(9)的底部和底部横杆(6)固定连接，桥面板(9)的侧面和斜撑杆(8)的底部固定连接；腹杆(4)位于上弦杆(3)和下弦杆(5)所在的左、右两侧平面内，每根腹杆(4)的顶部与上弦杆(3)上固定的节点板固定连接，底部与下弦杆(5)上固定的节点板固定连接；在每根上弦杆(3)和下弦杆(5)的两端分别固定连接有双耳接头(7)和单耳接头(10)，两个标准桥节(1)上的双耳接头(7)和单耳接头(10)配合后用插销固定，实现两个以上标准桥节(1)之间的配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种可快速安装的桁架徒步桥，其特征在于：标准桥节(1)的上弦杆(3)、腹杆(4)、下弦杆(5)、底部横杆(6)和斜撑杆(8)采用非比例延伸强度Rp0.2大于等于290MPa的高强度轻质材料管材；双耳接头(7)和单耳接头(10)采用非比例延伸强度Rp0.2大于等于290MPa的高强度轻质材料棒材机加工制作；桥面板(9)为冲孔轻质合金折边板。
3.根据权利要求1所述的一种可快速安装的桁架徒步桥，其特征在于：每个标准桥节(1)的左、右两侧面分别设有可和上弦杆(3)或下弦杆(5)构成相同三角形结构的两根腹杆(4)。
4.根据权利要求1所述的一种可快速安装的桁架徒步桥，其特征在于：沿所述徒步桥的长度方向，在两侧分别对称设置有若干条风缆(2)，每根风缆(2)的一端与所述徒步桥需要跨越的障碍固定连接，另一端与标准桥节(1)的下弦杆(5)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种可快速安装的桁架徒步桥，其特征在于：风缆(2)为破断拉力大于等于130KN的轻质材料索。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的可快速安装的桁架徒步桥的架设装置，其特征在于：所述架设装置为架桥支座，主要由摆臂(11)、支撑横梁(12)、竖管(13)、套管(14)、底座(15)和托轮(16)组成；底座(15)为管件固定连接而成的四面体结构；套管(14)固定在四面体结构的中间顶部，套管(14)顶部伸出底座(15)顶端，底部并伸入底座(15)中；竖管(13)插在套管(14)内，竖管(13)顶部与支撑横梁(12)的中部固定连接；支撑横梁(12)两端分别铰接有一个摆臂(11)，每个摆臂(11)外侧各设有两个托轮(16)，托轮(16)与摆臂(11)铰接。
7.根据权利要求6所述的一种可快速安装的桁架徒步桥的架设装置，其特征在于：架桥支座采用非比例延伸强度Rp0.2大于等于290MPa高强度轻质材料。
8.一种如权利要求1～5任一项所述的可快速安装的桁架徒步桥的架设方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
将所述徒步桥及如权利要求6或7所述的架桥支座组成部分通过运输工具或者人工运输到使用现场，取出后进行拼装；先将架桥支座装配好，然后根据障碍的具体情况进行所述徒步桥的架设：
1)当障碍为静水湿沟障碍时：
首先连接两节标准桥节(1)，然后将其抬到架桥支座上，使标准桥节(1)的下弦杆(5)能够在架桥支座的托轮(16)上前后滑动，将浮力装置(17)固定在第一个标准桥节(1)的下弦杆(5)上；利用浮力支撑，一边将标准桥节(1)连接组装成所述徒步桥，一边推向对岸，直到第一个标准桥节(1)达到对岸，徒步桥组装完成，取下浮力装置(17)，将所述徒步桥放置在岸基上，完成架设；
2)当障碍为较高水流速的湿沟时：
沿障碍物岸边往上游方向将若干标准桥节(1)连接拼装为所述徒步桥，将浮力装置(17)固定在第一个标准桥节(1)的下弦杆(5)上，将风缆(2)的一端固定在浮力装置(17)上，风缆(2)另一端固定在岸边锚桩上，将所述徒步桥上固定有浮力装置(17)的一端放在架桥支座上游的河道里，另一端抬上架桥支座，旋转架桥支座，利用水流和风缆(2)调整徒步桥的方向，最终使固定有浮力装置(17)的标准桥节(1)达到对岸，然后取下浮力装置(17)，将所述徒步桥放置在岸基上，完成架设；
3)当障碍为非水流障碍，但人无法徒步穿越的其他障碍时：
不需要安装浮力装置(17)，采用悬臂架设，首先将若干标准桥节(1)连接成所述徒步桥，抬上架桥支座，利用托轮(16)向对岸推桥，当所述徒步桥在托轮(16)一侧位于障碍上方的部分达到一定长度后，需要在托轮(16)另一侧的标准桥节(1)上增加配重，当达到对岸时，将所述徒步桥从架桥支座上抬下放置在岸基上，完成架设。
9.一种包装架，其特征在于：所述包装架主要由底托架(18)，上护栏(19)，侧护栏(20)组成，侧护栏(20)和底托架(18)通过铰链(22)进行铰接，侧护栏(20)上部四角处固定连接有起吊钩(21)；所述包装架用于装运如权利要求1～5任一项所述徒步桥，或如权利要求6或7所述的架桥支座的各组成部分，或其他物品。
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